不落輪車床內(nèi)外軸箱軸向定位固定回轉(zhuǎn)中心的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控車床的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種不落輪車床的內(nèi)外軸箱軸向定位固定回轉(zhuǎn)中心的方法，是基于機(jī)床通過坐標(biāo)，以輪對(duì)輪緣頂部為基準(zhǔn)，通過內(nèi)外軸箱軸向定位輪對(duì)軸心，從而固定輪對(duì)回轉(zhuǎn)中心的一種不落輪車床加工動(dòng)車、列車輪對(duì)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)了幾次大面積提速，高速鐵路運(yùn)營(yíng)占比大幅度擴(kuò)大，運(yùn)營(yíng)里程穩(wěn)居世界第一。由于高速鐵路發(fā)展時(shí)間短、速度快，普速列車、地鐵列車運(yùn)用量巨大，維護(hù)裝備相對(duì)落后，因此高速列車、動(dòng)車組、機(jī)車、客貨車車輛、地鐵列車、城市輕軌列車的運(yùn)輸安全面臨許多新的課題，其中高速列車輪對(duì)加工的幾何精度，直接關(guān)系高速列車運(yùn)行品質(zhì)和乘坐舒適度等運(yùn)行平穩(wěn)度。特別是幾何精度不合格的輪對(duì)運(yùn)行，嚴(yán)重威脅人民群眾的生命安全和國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全，經(jīng)調(diào)研，目前運(yùn)行的高速列車CRH3C型、CRH380B型動(dòng)車組發(fā)生多起軸箱端蓋、接地蓋安裝螺栓松脫故障，經(jīng)調(diào)查分析，車輪存在明顯18~20階多邊形且線路個(gè)別區(qū)段存在波磨波長(zhǎng)與車輪多邊形相近，動(dòng)車組高速運(yùn)行時(shí)，線路激擾頻率與車輪多邊形激擾頻率相近產(chǎn)生共振，加劇軸端振動(dòng)是導(dǎo)致螺栓松脫的根本原因。然而產(chǎn)生動(dòng)車組車輪存在明顯階多邊形的原因與既有的動(dòng)車不落輪車床輪對(duì)加工時(shí)的浮動(dòng)回轉(zhuǎn)中心存在必然聯(lián)系。
[0003]現(xiàn)有的動(dòng)車不落輪車床均采取輪對(duì)踏面及外圓定心，都以踏面為定心基準(zhǔn)，由于輪對(duì)踏面均已經(jīng)磨損、輪對(duì)左右車輪兩踏面本身存在輪徑尺寸偏差，大小不等問題，或存在車輪踏面橢圓、多邊形等不規(guī)則現(xiàn)象，難以準(zhǔn)確找到輪對(duì)的旋轉(zhuǎn)中心，致使其加工會(huì)出現(xiàn)諸多誤差。更重要的是目前不落輪車床支撐輪對(duì)的摩擦驅(qū)動(dòng)輪及輪架結(jié)構(gòu)必須采用隨動(dòng)或浮動(dòng)設(shè)計(jì)，在輪對(duì)加工過程中摩擦驅(qū)動(dòng)輪與輪對(duì)踏面接觸面是一個(gè)隨著切削過程變化的，造成列車輪對(duì)和摩擦驅(qū)動(dòng)輪處于隨動(dòng)或浮動(dòng)狀態(tài)。上述設(shè)計(jì)必然造成加工工件回轉(zhuǎn)中不固定或浮動(dòng)，造成被輪對(duì)踏面存在失圓等現(xiàn)象，給鐵路運(yùn)營(yíng)帶來(lái)諸多風(fēng)險(xiǎn)及不安全因素，特別是給高速列車和動(dòng)車組列車帶來(lái)安全隱患。因此，不落輪車床加工輪對(duì)靠輪對(duì)外圓定心是不科學(xué)的。采用一種更為科學(xué)的不落輪車床加工列車輪對(duì)固定工件回轉(zhuǎn)中心的方法，提高輪對(duì)加工精度，以適應(yīng)我國(guó)高速鐵路發(fā)展要求，特別是確保我國(guó)動(dòng)車組列車、高速列車的運(yùn)行安全，降低人民群眾生命財(cái)產(chǎn)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種不落輪車床的內(nèi)外軸箱軸向定位固定回轉(zhuǎn)中心的方法，是基于機(jī)床通過坐標(biāo)，以輪對(duì)輪緣頂部為基準(zhǔn)，通過內(nèi)外軸箱軸向定位輪對(duì)軸心，從而固定輪對(duì)回轉(zhuǎn)中心的一種不落輪車床加工動(dòng)車、列車輪對(duì)的方法。以達(dá)到單軸或雙軸不落輪車床加工輪對(duì)的回轉(zhuǎn)中心的固定，提高輪對(duì)加工精度、提高列車運(yùn)行安全及運(yùn)行品質(zhì)的目的。解決現(xiàn)有不落輪車床在不解體輪對(duì)和帶軸箱輪對(duì)的加工過程中回轉(zhuǎn)軸軸心不固定或浮動(dòng)，造成被加工輪對(duì)車輪踏面存在失圓的問題。采用本發(fā)明為設(shè)計(jì)原理制造的單軸或雙軸不落輪車床用于高速動(dòng)車、鐵路列車、城市輕軌列車及地鐵列車輪對(duì)的不落輪加工，實(shí)現(xiàn)了車床自動(dòng)化加工，提高輪對(duì)加工精度，保證列車運(yùn)行平穩(wěn)度。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案為:一種不落輪車床的內(nèi)外軸箱軸向定位固定回轉(zhuǎn)中心的方法，是基于機(jī)床通過坐標(biāo)，以輪對(duì)輪緣頂部為基準(zhǔn)，通過內(nèi)外軸箱軸向平衡支撐裝置定位輪對(duì)軸心，從而固定輪對(duì)回轉(zhuǎn)中心，其特征在于，采用內(nèi)外軸箱軸向平衡支撐裝置、軸箱下壓裝置、控制系統(tǒng)、機(jī)床自動(dòng)檢測(cè)裝置、驅(qū)動(dòng)裝置以組成不落輪車床加工動(dòng)車、列車輪對(duì)的回轉(zhuǎn)中心，所述不落輪車床內(nèi)外軸箱軸向定位固定回轉(zhuǎn)中心的方法包括以下步驟:
A.機(jī)床自動(dòng)檢測(cè)裝置包括分別檢測(cè)輪對(duì)車輪高度位置的自動(dòng)檢測(cè)頭，自動(dòng)檢測(cè)頭對(duì)應(yīng)位于輪對(duì)車輪的輪緣處；自動(dòng)檢測(cè)頭以機(jī)床通道坐標(biāo)為基準(zhǔn)調(diào)節(jié)至同一水平位置；
B.輪對(duì)車輪處的自動(dòng)檢測(cè)頭分別檢測(cè)輪對(duì)車輪的輪緣頂部位置，并將輪緣頂部位置的數(shù)據(jù)反饋至控制系統(tǒng)；
C.控制系統(tǒng)比較輪對(duì)的左、右兩側(cè)車輪的輪緣頂部位置數(shù)據(jù)，并驅(qū)動(dòng)內(nèi)外軸箱軸向平衡支撐裝置調(diào)節(jié)輪對(duì)軸箱的位置，從而根據(jù)輪對(duì)車輪的輪緣位置進(jìn)行水平定位，使輪對(duì)車輪的軸心線與機(jī)床的通道坐標(biāo)的Z軸平行或重合。
[0006]進(jìn)一步地，在進(jìn)行步驟C后，軸箱下壓裝置在輪對(duì)軸箱頂部壓緊固定輪對(duì)軸箱，內(nèi)外軸箱軸向平衡支撐裝置及軸箱下壓裝置共同作用以固定輪對(duì)的回轉(zhuǎn)中心。
[0007]進(jìn)一步地，所述的控制系統(tǒng)分別與內(nèi)外軸箱軸向平衡支撐裝置、軸箱下壓裝置以及機(jī)床自動(dòng)檢測(cè)裝置電連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述的驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)有驅(qū)動(dòng)滾輪，驅(qū)動(dòng)滾輪與輪對(duì)車輪傳動(dòng)連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述的內(nèi)外軸箱軸向平衡支撐裝置，其特征在于，包括機(jī)架，所述機(jī)架上豎直設(shè)置有導(dǎo)向套，導(dǎo)向套上設(shè)置有滑動(dòng)導(dǎo)柱；所述滑動(dòng)導(dǎo)柱的一端設(shè)有承載塊，另一端固定連接有絲母，所述承載塊的上端面設(shè)有支撐塊，絲母螺紋傳動(dòng)聯(lián)接有絲桿，絲桿連接有傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置設(shè)有動(dòng)力裝置。
[0010]進(jìn)一步地，傳動(dòng)裝置包括蝸輪、蝸桿以及齒輪，齒輪帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿與蝸輪連接，蝸輪與絲桿連接。
[0011]進(jìn)一步地，動(dòng)力裝置為電機(jī)。
[0012]進(jìn)一步地，所述機(jī)架上設(shè)有集中潤(rùn)滑系統(tǒng)。
[0013]本發(fā)明所述的一種不落輪車床的內(nèi)外軸箱軸向定位固定回轉(zhuǎn)中心的方法，其特征在于，用于單軸或雙軸不落輪車床設(shè)計(jì)、制造；以解決在不落輪對(duì)加工過程中回轉(zhuǎn)軸軸心不固定或浮動(dòng)，造成被加工輪對(duì)踏面存在失圓的問題。
[0014]采用本發(fā)明的有益效果具體如下:
1、解決了現(xiàn)有動(dòng)車的單軸或雙軸不落輪車床加工中由于回轉(zhuǎn)中心不固定或浮動(dòng)固定，造成的被加工車輪階多邊形，車輪存在明顯的18~20階多邊形的問題，防止在線路個(gè)別區(qū)段存在波磨波長(zhǎng)與車輪多邊形相近時(shí)，動(dòng)車組高速運(yùn)行，線路激擾頻率與車輪多邊形激擾頻率相近產(chǎn)生共振，導(dǎo)致螺栓松脫后嚴(yán)重行車安全威脅；
2、單軸不落輪車床或雙軸不落輪車床加工時(shí)，以輪對(duì)車輪的輪緣為自動(dòng)檢測(cè)頭的定位基準(zhǔn)，車輪的輪緣較常規(guī)定位的車輪踏面更加精準(zhǔn)，不易受車輪踏面的不規(guī)則輪廓所影響，有利于提高輪對(duì)加工質(zhì)量和外形的幾何精度，為列車的行車安全、高鐵動(dòng)車組輪軌關(guān)系的改善引領(lǐng)新的研究方向，并最終為我國(guó)高鐵維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)制定做出貢獻(xiàn)；
3、本申請(qǐng)的應(yīng)用范圍廣泛，可以用于鐵路列車、動(dòng)車組、城市輕軌及地鐵列車的車輪輪對(duì)加工，該列車輪對(duì)軸箱固定系統(tǒng)通過機(jī)械電子技術(shù)、測(cè)量傳感技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)、接口技術(shù)進(jìn)行列車輪對(duì)抬升、自動(dòng)對(duì)中調(diào)平、定位、鎖緊固定列車輪對(duì)軸箱，進(jìn)而由列車輪對(duì)軸承鎖定輪對(duì)車軸，固定機(jī)床被加工工件輪對(duì)的回轉(zhuǎn)中心，實(shí)現(xiàn)了不落輪車床的自動(dòng)化加工，提高了車床的工作效率。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明提供的不落輪車床的內(nèi)外軸箱軸向定位固定回轉(zhuǎn)中心的方法的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明提供的不落輪車床的內(nèi)外軸箱軸向定位固定回轉(zhuǎn)中心的方法的結(jié)構(gòu)示意圖的A向視圖；
圖3是本發(fā)明提供的不落輪車床的內(nèi)外軸箱軸向定位固定回轉(zhuǎn)中心的方法的驅(qū)動(dòng)滾輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明提供的不落輪車床的內(nèi)外軸箱軸向平衡支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0017]圖1、圖2及圖3提供了不落輪車床固定回轉(zhuǎn)中心的方法的結(jié)構(gòu)示意圖，其特征在于，采用內(nèi)外軸箱軸向平衡支撐裝置10、軸箱下壓裝置5、控制系統(tǒng)、機(jī)床自動(dòng)檢測(cè)裝置、驅(qū)動(dòng)裝置11以組成不落輪車床加工動(dòng)車、列車輪對(duì)的回轉(zhuǎn)中心。所述不落輪車床加工動(dòng)車、列車輪對(duì)回轉(zhuǎn)中心的固定方法包括以下步驟:
A.機(jī)床自動(dòng)檢測(cè)裝置包括分別檢測(cè)輪對(duì)車輪高度位置的自動(dòng)檢測(cè)頭4，自動(dòng)檢測(cè)頭4對(duì)應(yīng)位于輪對(duì)車輪7的輪緣I處，自動(dòng)檢測(cè)頭4以機(jī)床通道坐標(biāo)12為基準(zhǔn)調(diào)節(jié)至同一水平位置，自動(dòng)檢測(cè)頭4的水平方向上的定位是通過機(jī)床通道坐標(biāo)12，機(jī)床通道坐標(biāo)12指現(xiàn)有的機(jī)床上的X向、Y向、Z向三個(gè)通向的基準(zhǔn)坐標(biāo)，用于機(jī)床的基礎(chǔ)加工的基準(zhǔn)定位作用，基于機(jī)床通道坐標(biāo)12設(shè)置的單軸或雙軸不落輪車床機(jī)床自動(dòng)檢測(cè)裝置用于自動(dòng)對(duì)中調(diào)平被加工輪對(duì)車輪7的軸心線；
B.輪對(duì)車輪7處的自動(dòng)檢測(cè)頭4分別檢測(cè)輪對(duì)車輪7的輪緣I高度位置，并將該高度位置的數(shù)據(jù)反饋至控制系統(tǒng)；